[发明专利]一种钙基阻滞剂抑制再生铜冶炼过程中环境持久性自由基生成的方法

说明书

本发明公开一种钙基阻滞剂抑制再生铜冶炼过程中环境持久性自由基生成的方法。在再生铜冶炼工艺段中，添加钙基阻滞剂，抑制环境持久性自由基的生成。再生铜冶炼工艺段为熔炼炉内燃烧阶段或燃烧后烟气冷却阶段(除尘前)；燃烧阶段的温度为不低于800℃；所述燃烧后烟气冷却阶段的温度为200～500℃；本发明对所述环境持久性自由基的抑制率在25％以上。钙基阻滞剂成本低，较易获得，适合在工业热过程或燃烧后烟气冷却阶段添加，阻滞环境持久性自由基的生成。在再生铜熔炼炉内添加适量的钙基化合物能够调节熔融体的酸碱度和粘性，利于生产过程中的铜渣分离，同时，钙基化合物还具有保护炉内耐火材料的作用。

技术领域

本发明涉及一种钙基阻滞剂抑制再生铜冶炼过程中环境持久性自由基生成的方法。

背景技术

我国再生铜冶炼行业的快速发展极大地满足了我国对铜资源的需求。在再生铜冶炼过程中除了会产生一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物、颗粒物、重金属等常规污染物和二噁英等持久性有机污染物，还会产生环境持久性自由基(Environmentally Persistent FreeRadicals,EPFRs)。

EPFRs是相对于瞬时自由基提出的一类新环境污染物(参考文献：Vejerano,E.P.,Rao,G.,Khachatryan,L.,Cormier,S.A.,Lomnicki,S..Environmentally PersistentFree Radicals:Insights on a New Class ofPollutants.Environmental ScienceTechnology,2018,52(5),2468-2481.)，能够长时间存在于大气颗粒物、土壤等环境介质中，具有环境持久性和潜在毒性。这些EPFRs一旦进入水体或生物体内，导致其存在的固体形态发生变化或进入液态基质，很可能会诱导产生高活性的活性氧自由基(ROS)。ROS是对人体健康影响非常大的自由基，会导致人体内自由基活性于抗氧化防御系统活性失衡，引起应激反应和细胞损伤，从而损害人体的内脏器官和免疫系统。EPFRs进入到肺部等呼吸系统，能够诱发体内·OH等自由基的产生，降低细胞抗氧化性，从而导致细胞死亡(参考文献：Pan,B.,Li,H.,Lang,D.,Xing,B.S..Environmentally persistent free radicals:Occurrence,formation mechanisms and implications.Environmental Pollution,2019,248,320-331.)。

目前，EPFRs主要通过电子顺磁共振波谱仪(EPR)进行检测，其中EPR谱图的g因子值为自由基体系中未配对电子的固有属性，每一类自由基都有特性的g值范围。常见的EPFRs包括了以碳原子为中心的苯氧基和以氧原子为中心的半醌自由基等，这两类EPFRs的g值分布在2.0024～2.007之间(参考文献：韩林,陈宝梁.环境持久性自由基的产生机理及环境化学行为.化学进展,2017,29(09),1008-1020.)。

再生铜冶炼所用到的原料中含有大量塑料、橡胶等有机杂质，在冶炼过程中会由于不完全燃烧在烟气中产生大量多环芳烃和氯酚等有机物，铜又是较强的过渡金属催化剂，能明显促进EPFRs的生成。EPFRs易产生于燃烧系统(≥800℃)或燃烧后的烟气冷却阶段(200～500℃)(参考文献：杨莉莉,郑明辉,许杨,李萃,刘国瑞.环境持久性自由基的污染特征与生成机理.中国科学:化学,2018,48(10),1226-1235.)，烟气中的多环芳烃或氯酚等有机物与过渡金属相互作用形成了强化学键，金属离子被还原，形成了EPFRs，并吸附于细颗粒物上稳定存在，半衰期可长达数月，因此在燃烧产生的烟气和飞灰中均检测出了较高浓度的EPFRs。由此可见，抑制再生铜冶炼过程中EPFRs的生成至关重要。然而，目前关于抑制再生铜冶炼过程中EPFRs生成的研究几乎没有。

发明内容